表面張力

水の凸レンズ 泡の凹レンズ(No.239)

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水の凸レンズ 泡の凹レンズ 水の凸レンズ 泡の凹レンズ

実験監修:教育学博士 滝川洋二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

なんでだろう?

絵の上に透明な筒を置くと、拡大された絵の中に縮小された部分が現れました

そうなんだ!

拡大と縮小が同時に見られる秘密は、透明な筒に入れた水にあります。水で筒を完全に満たすのではなく、少しだけ空気が残るように量を調節しているのです。
水は筒の形によって真ん中が厚く両端が薄い形状になるので、水に満たされた部分は凸レンズと同じはたらきをします。そのため、筒の向こう側が拡大されて見えます。一方、空気の泡がある部分では、水がまるい泡に押されてへこみ、凹レンズのような形状になります。そのため、泡の部分では縮小されて見えるのです。
ところで、空気の泡はなぜまるくなるのでしょう?
水は分子どうしが引っ張り合う力が強い物質です。水分子が互いに引っ張り合う結果、空気との境界面をできるだけ小さくしようとして、まるくなります。これを表面張力といい、コップのふちで水が盛り上がるのも同じ理由です。

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